气体绝缘全封闭组合电器（GIS）是电网安全稳定运行的重要保障。目前，江苏省在运的高压GIS设备间隔约为1.8万个，数量居全国省级电网前列。2023年以来，江苏电力科学研究院牵头开展国家电网有限公司重大专项“超/特高压GIS绝缘可靠性提升”专项研究框架项目中的《GIS外施冲击振动下耐压和局放试验方法》研究课题，从GIS投运前的缺陷检出方法、运行中的缺陷数字化检测技术以及偶发潜伏性缺陷检测方法等方面开展工作，进一步提升江苏超特高压GIS设备的运行可靠性。
变被动为主动
精准检测GIS放电现象
GIS设备操作后易引发内部毛刺等异物运动，从而引发局部放电现象，导致设备性能下降甚至损坏。如果采用传统的静态条件下GIS耐压和局部放电检测方法，因GIS内部异物大多数处于静止且低电位状态，往往难以捕捉这些操作瞬时产生的微弱放电信号，无法及时发现和处理故障。
2023年起，江苏电科院开展GIS故障机理研究，探索外施冲击振动下的GIS局部放电检测技术，研制模拟GIS操作振动的外施冲击振动装置，包含冲击锤及局部放电同步检测装置。该院输变电技术中心开关试验专职李玉杰介绍，冲击锤应用于GIS耐压及局部放电检测试验的局部检测阶段，可在GIS耐压试验期间模拟开关操作振动，激发GIS内异物运动。局部放电同步检测装置能精确检测振动冲击时间内的放电信号，为运检人员提供准确的绝缘异常预警信息。
目前，该检测装置已在南通220千伏丁仓输变电工程等工程中应用，发现GIS内部金属性异物引发水平盆式绝缘子击穿等GIS现场安装质量问题3个。通过该装置，运维人员及时发现GIS设备的潜在故障，并采取有效修复措施，避免设备故障导致的安全事故。
以智能代人工
数字化管控带电检测业务
GIS设备经过耐压局部放电检测并投运后，电网企业还会定期对设备开展带电检测。带电检测作业质量精细管理已成为保障设备平稳运行的重要一环。
“以往，带电检测数据主要采用纸质记录方式，检测作业质量评价需定期组织运检单位集中开展带电检测纸质报告互查。为了更好支撑业务决策，要进一步提升管控效率。”江苏电科院输变电技术中心数字化专职庄添鑫说。
8月，江苏电科院研发的带电检测数据汇聚与智能诊断应用在新一代设备资产精益管理系统（PMS3.0）上线，为全省带电检测数据分析和业务质量管理打下了基础。该应用包含红外、局部放电带电检测测点台账管理、检测数据标准化转换、数据批量上传、任务数据自动关联、结果智能诊断等功能，可实现带电检测测点固化、作业过程管理和数据档案构建。
此外，该应用还规范了不同站点的设备测点台账，提供了数据汇聚和集中管理的平台，为带电检测业务数字化管理提供基础条件。与以往纸质化存档和人工定期审查相比，该应用的数据归档和评价时效由数月缩减到一周以内，带电检测质量评价效率提高了5倍以上。
从普查到重点
监测预警偶发性局部放电
带电检测业务实现数字化管控后，按照近年来的设备故障情况及现场运行经验判断，受电场分布、环境等因素影响，GIS内部潜伏性绝缘缺陷引发的局部放电呈现较强的间歇偶发特征。
此前，主流的GIS带电检测或在线监测技术仅能获得设备局部放电信号幅值、相位等“轮廓特征”，再通过累积特征图谱等方式辨识诊断局部放电类型。这种方法无法及时捕获、精准定位与可靠诊断GIS内部的潜伏性缺陷偶发局部放电信号。
2023年9月，江苏电科院启动了GIS全场景高精度局部放电智能监测技术研究，先后攻克了偶发局部放电原始波形不间断高保真采集处理、多源信号自动分离与高精度定位等技术难题。该院于今年7月成功研发GIS全场景高精度局放智能监测系统。该系统主要包括局放传感器、系统主机和远程后台，既可用于实时带电检测和疑似偶发局部放电信号诊断定位，也可作为GIS“重症”监护系统在现场长期部署，满足多种场景下GIS特高频局部放电实时检测与远程监护需求。
“与人体体征监护仪的工作原理类似，现场专业人员只需通过内置或外接传感器，将GIS内部特高频信号接入监测系统主机，即可对检测数据开展不间断的高速采集与就地分析，实现缺陷精准定位与高可靠诊断，准确率达95%以上。监测数据可通过4G电力无线专网交互通道实时接入PMS3.0，为运维人员提供决策支撑。”江苏电科院输变电技术中心状态检测专责尹泽介绍。
截至目前，该系统已在1000千伏东吴变电站、±800千伏姑苏换流站、220千伏东大变电站等7站的10余个GIS间隔上部署应用，成功检测并定位7起GIS内部绝缘缺陷，辅助供电企业制订针对性检修计划，及时消除设备安全隐患。
江苏电科院正加快推动GIS带电检测数据汇聚分析，推进新型GIS监测装置研发应用，有序开展GIS在线监测系统建设，保障电网设备安全可靠运行。
